[發明專利]一種多模多頻可重構Gm?C復數濾波器

有效

• 申請號: 201410222486.3
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN103956989B
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 江金光;周細鳳
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H03H17/00
• 分類號: H03H17/00
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魯力

技術領域

本發明涉及一種濾波器，尤其是涉及一種多模多頻可重構Gm-C復數濾波器。

背景技術

當前，隨著社會信息化時代的迅速發展,通訊終端均朝著更智能，功能更多，耗電更省，成本更低等趨勢發展。另一方面，經過50年的持續快速發展，集成電路已達到可實現智能化系統集成芯片的高水平，工藝技術的不斷改進，使得不斷提高電路集成度和改進器件性能，并降低電路功耗成為可能。作為通信終端和導航系統最關鍵核心模塊之一，無線接收設備也跟隨著集成電路技術的發展趨勢，向多功能、低功耗、高性能、全集成的方向發展。

無線接收機從天線接收射頻信號，并將其經過混頻器，下變頻至中頻或基頻，通常包括射頻前端和基帶處理兩個部分。接收機射頻前端對信號進行放大、下變頻、信道選擇、濾波、轉換最終轉換為數字信號。所涉及的關鍵技術內容包括：射頻濾波器,低噪聲放大器(LNA),混頻器,鎖相環,中頻濾波器及濾波器的頻率自動調諧技術,自動增益控制電路(AGC)控制電路,數模轉換器等。在這一過程中要盡量少地引入噪聲并保持較高的線性度，同時要抑制帶內或帶外干擾信號。

濾波器作為射頻前端不可或缺的核心模塊之一，可以用于通道選擇信號；也可以用在中頻階段濾去鏡像干擾，衰減噪聲，還可以用在高品質的振蕩，放大，倍頻和混頻電路中；甚至在A/D轉換電路中，亦可以做抗混 疊濾波器。

近年來，無線通信的個性化和寬帶化促使通信的終端設備不斷朝著便攜性，智能化和多功能化方向發展，這要求接收機在保持高性能、小尺寸的前提下，具有低功耗、高集成度等特點。導致接收機的前端設備一方面要有更低的功耗及更小的面積和更少的片外元器件，另一方面要能夠同時適用多種無線通信標準，可以同時處理多模式，多標準的，多頻段的信號。在這樣的多重要求下，能因地制宜編程使用的多模多頻可重構射頻前端幾乎成了唯一的選擇。多模多頻可重構射頻前端通常復用了低噪聲放大器、頻率綜合器等，可以極大地降低系統功耗，節約芯片面積和成本。但是，由于不同通信標準的帶寬和其他技術指標的變化范圍很寬，必須采用可重構的中頻濾波器處理不同通信標準的不同頻段和不同技術指標的信號。

發明內容

本發明主要是解決現有技術所存在的技術問題；提供了一種有多種工作模式，選擇不同的輸出端口，能夠實現的二階低通、帶通，四階帶通和低通，以及5階低通和二，四、六階復數濾波器。每一種工作模式下的工作頻率和帶寬均可通過改變其中跨導運算放大器OTA的跨導值G_m來調節，以適應如Bluetooth,Zigbee,GPS等不同接收機的多種要求的一種多模多頻可重構Gm-C復數濾波器。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：

一種多模多頻可重構Gm-C復數濾波器，其特征在于，包括兩個二階復數濾波器單元，一個一階濾波器單元；所述兩個二階復數濾波器單元和一階濾波器單元依次連接；兩個二階復數濾波器單元之間、以及其中一個二階復數濾波器單元和一階濾波器單元之間設有若干由不同時鐘控制的開關S1和開關S2。

在上述的一種多模多頻可重構Gm-C復數濾波器，第一個二階復數濾波器單元的一對輸出端V_{I_O+}和V_{I_O-},通過兩個開關S1連接到第二個二階復數濾波器單元的輸入端子V_I+和V_I-；第一個二階復數濾波器單元另外一對輸出端子的V_BP+和V_BP-通過兩個開關S2分別連接到第二個二階復數濾波器單元的輸入端子V_I+和V_I-；第一個二階復數濾波器單元的一對輸出端V_{Q_O+}和V_{Q_O-},通過兩個開關S1連接到第二個二階復數濾波器單元的輸入端子V_Q+和V_Q-；另外一對輸出端子的V_BP+和V_BP-通過兩個開關S2分別連接到第二個二階復數濾波器單元的輸入端子V_Q+和V_Q-。